Química inorgânica/Introdução/Tabela e propriedades periódicas

Na tabela periódica, montada por Dmitri Mendeleiev, encontra-se a lista dos elementos. A tabela periódica é organizada de tal maneira para que os elementos com propriedades semelhantes fiquem próximos um dos outros:

1

18

1

1,0
₁H
Hidrogênio

2

13

14

15

16

17

4,0
₂He
Hélio

2

6,9
₃Li
Lítio

9,0
₄Be
Berílio

10,8
₅B
Boro

12,0
₆C
Carbono

14,0
₇N
Nitrogênio

16,0
₈O
Oxigênio

19,0
₉F
Flúor

20,2
₁₀Ne
Neônio

3

23,0
₁₁Na
Sódio

24,3
₁₂Mg
Magnésio

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

27,0
₁₃Al
Alumínio

28,1
₁₄Si
Silício

31,0
₁₅P
Fósforo

32,1
₁₆S
Enxofre

35,5
₁₇Cl
Cloro

39,9
₁₈Ar
Argônio

4

39,1
₁₉K
Potássio

40,1
₂₀Ca
Cálcio

45
₂₁Sc
Escândio

47,9
₂₂Ti
Titânio

50,9
₂₃V
Vanádio

52,0
₂₄Cr
Cromo

54,9
₂₅Mn
Manganês

55,8
₂₆Fe
Ferro

58,9
₂₇Co
Cobalto

58,7
₂₈Ni
Níquel

63,5
₂₉Cu
Cobre

65,4
₃₀Zn
Zinco

69,7
₃₁Ga
Gálio

72,6
₃₂Ge
Germânio

74,9
₃₃As
Arsênio

79,0
₃₄Se
Selênio

79,9
₃₅Br
Bromo

83,8
₃₆Kr
Criptônio

5

85,5
₃₇Rb
Rubídio

87,6
₃₈Sr
Estrôncio

88,9
₃₉Y
Ítrio

91,2
₄₀Zr
Zircônio

92,9
₄₁Nb
Nióbio

95,9
₄₂Mo
Molibdênio

97,9
₄₃Tc
Tecnécio

101,1
₄₄Ru
Rutênio

102,9
₄₅Rh
Ródio

106,4
₄₆Pd
Paládio

107,9
₄₇Ag
Prata

112,4
₄₈Cd
Cádmio

114,8
₄₉In
Índio

118,7
₅₀Sn
Estanho

121,8
₅₁Sb
Antimônio

127,6
₅₂Te
Telúrio

126,9
₅₃I
Iodo

131,3
₅₄Xe
Xenônio

6

132,9
₅₅Cs
Césio

137,3
₅₆Ba
Bário

Lantanídeos
_57-71
La-Lu

178,5
₇₂Hf
Háfnio

180,9
₇₃Ta
Tântalo

183,8
₇₄W
Tungstênio

186,2
₇₅Re
Rênio

190,2
₇₆Os
Ósmio

192,2
₇₇Ir
Irídio

195,1
₇₈Pt
Platina

197,0
₇₉Au
Ouro

200,6
₈₀Hg
Mercúrio

204,4
₈₁Tl
Tálio

207,2
₈₂Pb
Chumbo

209,0
₈₃Bi
Bismuto

209,0
₈₄Po
Polônio

210,0
₈₅At
Astato

222,0
₈₆Rn
Radônio

7

223
₈₇Fr
Frâncio

226
₈₈Ra
Rádio

Actinídeos
_89-103
Ac-Lr

261
₁₀₄Rf
Rutherfórdio

262
₁₀₅Db
Dúbnio

266
₁₀₆Sg
Seabórgio

264
₁₀₇Bh
Bóhrio

277
₁₀₈Hs
Hássio

268
₁₀₉Mt
Meitnério

271
₁₁₀Ds
Darmstádtio

280
₁₁₁Rg
Roentgênio

285
₁₁₂Cn
Copernício

286
₁₁₃Uut
Unúntrio

289
₁₁₄Fl
Fleróvio

288
₁₁₅Uup
Ununpêntio

293
₁₁₆Lv
Livermório

294
₁₁₇Uus
Ununséptio

293
₁₁₈Uuo
Ununóctio

Lantanídeos

138,9
₅₇La
Lantâneo

140,1
₅₈Ce
Cério

140,9
₅₉Pr
Praseodímio

144,2
₆₀Nd
Neodímio

145
₆₁Pm
Promécio

150,4
₆₂Sm
Samário

151,9
₆₃Eu
Európio

157,3
₆₄Gd
Gadolínio

158,9
₆₅Tb
Térbio

162,5
₆₆Dy
Disprósio

164,9
₆₇Ho
Hôlmio

167,3
₆₈Er
Érbio

168,9
₆₉Tm
Túlio

173,0
₇₀Yb
Itérbio

175,0
₇₁Lu
Lutécio

Actinídeos

227
₈₉Ac
Actínio

232,0
₉₀Th
Tório

231,0
₉₁Pa
Protactínio

238,0
₉₂U
Urânio

237
₉₃Np
Neptúnio

244
₉₄Pu
Plutônio

243
₉₅Am
Amerício

247
₉₆Cm
Cúrio

247
₉₇Bk
Berquélio

251
₉₈Cf
Califóornio

252
₉₉Es
Einstênio

257
₁₀₀Fm
Férmio

258
₁₀₁Md
Mendelévio

259
₁₀₂No
Nobélio

262
₁₀₃Lr
Laurêncio

Características atômicas

Você pode observar que há a letra designatória (símbolo) de cada átomo, e embaixo o seu nome. À esquerda do símbolo há o número atômico - em ordem crescente -, e em cima o número da massa do isótopo mais estável ou comum. Os números em vermelho da esquerda indicam o período do elemento, que é a quantidade de camadas eletrônicas que tem o átomo. Os números da parte superior correspondem aos grupos, ou famílias, que é a quantidade de elétrons na última camada eletrônica preenchida do átomo estável (camada de valência). Algumas tabelas periódicas podem apresentar mais informações.

Categorias atômicas

Também, há cores que separam os elementos em três categorias principais, reconhecidas pela IUPAC (União Internacional de Química Pura e Aplicada):

Azul e o verde - correspondem aos metais;
Amarelo - corresponde aos ametais;
Roxo - corresponde aos gases nobres (possuem 8 elétrons na camada de valência);

Há também sub-classificações, nem todas reconhecidas pela IUPAC:

Verde - Metais raros, sub-divididos em lantanídeos e actinídeos (possuem 2 elétrons na camada de valência);
Grupo 1 - Metais alcalinos (possuem 1 elétron na camada de valência);
Grupo 2 - Metais alcalinos terrosos (possuem 2 elétrons na camada de valência);
Grupos 3-12 - Metais de transição (possuem 1 ou 2 elétrons na camada de valência, podendo variar o número);
Grupo 13 - Família do boro (possuem 3 elétrons na camada de valência);
Grupo 14 - Família do carbono (possuem 4 elétrons na camada de valência);
Grupo 15 - Famiília do nitrogênio (possuem 5 elétrons na camada de valência);
Grupo 16 - Calcogênios (possuem 6 elétrons na camada de valência);
Grupo 17 - Halogênios (possuem 7 elétrons na camada de valência).

É fácil identificar a quantidade de elétrons da camada de valência, que é igual ao algarismo das unidades de cada grupo (não sendo válido somente aos metais de transição).

Átomos polivalentes

Para os metais de transição, os átomos podem apresentar diferentes quantidades de elétrons na camada de valência (íons). Apresentaremos as principais quantidades destes metais, ou seja, valores que não constam na tabela podem existir:

Grupo	Valência	Possibilidades/Exceções
Grupo 3	2
Grupo 4	2	Ti - 2 ou 4.
Grupo 5	2
Grupo 6	2	Cr - 1, 2 ou 3; Mo - 1.
Grupo 7	2	Mn - 2, 3 ou 4.
Grupo 8	2	Fe - 2 ou 3.
Grupo 9	2	Co - 2 ou 3. Rh - 1.
Grupo 10	1	Ni - 2 ou 3; Pd - 0.
Grupo 11	1	Cu - 1 ou 3; Au - 1 ou 3.
Grupo 12	2	Hg - 1 ou 2.

O estanho (Sn) e o chumbo (Pb) podem apresentar 2 ou 4 elétrons na camada de valência.

Propriedades periódicas

Algumas propriedades dos átomos podem ser observados pela tabela periódica:

Densidade - é a quantidade de átomos em um dado volume. Quanto mais próximos do elemento ósmio (o mais denso), maior é a densidade dos elementos;
Eletronegatividade - também conhecida por caráter ametálico, é a força que o núcleo atômico faz sobre a eletrosfera. Quanto maior a massa do núcleo, maior é esta força. Todavia, se há na eletrosfera elétrons muito distantes, a força deve ser maior para mantê-los. Como o elemento flúor tem massa suficiente para exercer um grande força sobre suas poucas camadas eletrônicas, este elemento é o mais eletronegativo. Na tabela periódica, quanto mais próximo um elemento encontra-se do flúor, maior é sua eletronegatividade. Não se considera a eletronegatividade dos gases nobres;
Eletroafinidade - corresponde à tendência de um átomo adquirir um novo elétron. Como o núcleo do elemento flúor exerce grande força, com uma pequena quantidade de energia ele ganha um elétron. Não se considera a eletroafinidade dos gases nobres;
Raio atômico - é o tamanho do átomo. Quanto maior a quantidade de camada eletrônicas (períodos) tem o átomo, maior o seu tamanho. Além disso, quanto maior for o núcleo do átomo, maior é a força que o átomo exerce sob seus elétrons, então, átomos de massas grandes tendem a ter suas camadas mais próximas, diminuído seu raio. Assim, átomos próximos ao elemento frâncio (que é o de menor massa do período 7), têm raio atômico maior que os distantes;
Eletropositividade - ou caráter metálico, é a tendência do átomo em perder elétrons. Átomos que não conseguem desempenhar grande força sobre seus elétrons acabam perdendo-os facilmente. Logo, o elemento mais eletropositivo é aquele de maior raio, e de pequena massa. Assim, na tabela periódica, quanto mais próxima for a localização de um elemento do frâncio (o mais eletropositivo), mais eletropositividade terá. Não se considera a eletropositividade dos gases nobres;
Potencial de ionização - corresponde à quantidade mínima de energia que o átomo necessita para liberar um elétron. Átomos que não conseguem desempenhar grande força sobre seus elétrons (os de grande raio e pequena massa) acabam perdendo-os facilmente, e necessitam de pouca energia. Desta forma, quanto mais próxima for a localização de um elemento do frâncio, maior o potencial de ionização. Não se considera a eletropositividade dos gases nobres.

Estas propriedades apresentam uma tendência, e por isso, em certos casos, alguns átomos podem ter valores diferentes do esperado. Por exemplo, o irídio (Ir) apresenta eletronegatividade maior que o alumínio (Al), e o mercúrio (Hg) densidade maior que o ródio (Rh).

Características dos materiais

Pela baixa resistência do vidro, certamente este jarro quebraria facilmente se fosse derrubado.

Um material, como a própria palavra sugere, é algo formado de matéria. Os materiais têm as seguintes características:

Cor, odor e sabor - cada material tem cor, sabor e odor próprios;
Massa e volume - todo material apresenta uma massa e um volume;
Ponto de fusão e ebulição - correspondem, respectivamente, à temperatura em que ocorre mudança da fase sólida para a líquida, e líquida para gasosa. O dos metais são os maiores, e o dos gases nobres, os menores;
Propagação energética - é a característica de um tipo de energia transitar em um material. O som, por exemplo, não transita em muitos metais e resulta o eco;
Condutividade e isolação energética - é a capacidade de conduzir e isolar energia, respectivamente. Os metais apresentam grande condutividade;
Calor específico - é a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de um material;
Resistência - é a capacidade de um material resistir à uma força. Os metais costumam apresentar elevada resistência;
Maleabilidade e ductibilidade - representam a facilidade de moldar e de produzir fios, respectivamente. Metais aquecidos são bastante maleáveis, e geralmente são dúcteis;
Dureza - é a capacidade de um material produzir um risco em outro material. Entre os materiais de maior dureza está o diamante;
Rigidez - um material rígido é aquele que apresenta pouca deformação elástica. Os metais apresentam bastante rigidez;
Fluidez - é a capacidade de um material comportar-se como um fluido. Um fluido é uma substância, que por natureza, se deforma continuadamente. Líquidos e gases são exemplos de fluidos;
Viscosidade - é responsável pela resistência de um fluido ao escoamento.